Technische Mechanik I

Institut für Management und Technik

Version 5.0 vom 13.11.2019

75B0074

Technical Mechanics - Statics

Allgemeiner Maschinenbau (B.Sc.)

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Die Ermittlung von Lasten bzw. Lastkollektiven ist die Grundvoraussetzung zu eingehenderen Berechnungen in Bezug auf Festigkeit (Festigkeitslehre), Verformungen (Elastostatik) und dem Bereich der Dynamik (Kinetik) und maßgeblich für die Qualität aller in der technischen Mechanik angestellten Betrachtungen. Die besondere Bedeutung der Statik für die Auslegung von Systemen wird anhand einer Vielzahl von verschiedenen praxisnahen Beispielen verdeutlicht.Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage reale mechanische Systeme zu abstrahieren und so einer weiteren eingehenderen Betrachtung im Sinne der technischen Mechanik zugänglich zu machen. Sie können zweidimensionale und einfache dreidimensionale Starrkörpersysteme freischneiden und für die Teilsysteme und das Gesamtsystem Gleichgewichtsbedingungen formulieren und die wirkenden Kräfte und Momente berechnen.

1. Einordnung in die Technische Mechanik
2. Grundlegende Begriffe
3. Methoden der Abstraktion
4. Definition der Gleichgewichtsbedingungen
5. Freischneiden mechanischer Systeme zur Berechnung
6. Grafische und rechnerische Lösung zentraler Kräftesysteme
7. Allgemeine Kräftesysteme –Tragwerke
8. Bestimmung von Linien- und Flächenschwerpunkten
9. Berechnung von Fachwerken
   10.Bestimmung von Schnittgrößenverläufen

Wissensverbreiterung
Studierende können nach Abschluss des Moduls die Axiome der Statik starrer Körper nennen und erklären. Sie können die wirkenden Größen (Kräft und Momente) und reale mechanische Systeme in Teilkörpersysteme (Fest-und Loslager, Pendelstütze, Scheibe, Balken, Seil) zerlegen und diese in geeigneter Weise abstrahieren.
Wissensvertiefung

Können - instrumentale Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, Lagerstellen von mechanischen System zu identifizieren und zu klassifizieren. Sie beherrschen es größere Systeme in Teilsysteme zu zerlegen und entsprechende Freischnitte zu erstellen. Basierend auf den Freischnitten können sie sowohl für zwei- als auch für einfache dreidimensionale Belastungen die mathematischen Gleichgewichtsbedingungen aufstellen und lösen. Die Bestimmung von Linien- und Flächenschwerpunkten ebener Körper befähigt sie u.a. dazu Schnittgrößen in geraden Balken zu berechnen und grafisch darzustellen. Darüber hinaus identifizieren sie Reibeffekte in mechanischen Systemen und können diese in Haft- und Gleitreibung unterscheiden und die wirkenden Reibkräfte und Grenzbedingungen berechnen.
Können - kommunikative Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden Ergebnisse von ausgewählten Analysen und Berechnungen aufbereiten, in Gruppen darstellen und diskutieren und beherrschen die innerhalb der technischen Mechanik verwendete Terminologie.

Können - systemische Kompetenz
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, maschinenbauliche Komponenten eines Gesamtsystems im Sinne der mechanischen Auslegung zu abstrahieren, zu berechnen um anschließend Bauteile und Baugruppen gemäß konstruktiver und werkstoffspezifische Anforderungen zu gestalten.

Vorlesungen mit integrierten Übungen, Gruppenarbeit, Referatggf. studentisches Tutorium

Basiswissen Mathematik: Algebra, Trigonometrie, einfache Integralrechnung, Vektorrechnung

Piwek, Volker

• Piwek, Volker
• ggf. Tuturinnen und Tutoren (nicht namentlich)

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• Böge, A.: Aufgabensammlung Technische Mechanik, Wiesbaden, Springer Vieweg, 2015
• Böge, A.: Technische Mechanik - Statik - Reibung - Dynamik - Festigkeitslehre - Fluidmechanik, Wiesbaden, Springer Vieweg, 2015
• Herr, H.; u.a.: Technische Mechanik – Statik – Dynamik -Festigkeit, Haan-Gruiten, Europa-Lehrmittel, 2016
• Herr, H.; u.a.: Tabellensammlung Technische Mechanik - Statik, Dynamik, Festigkeit, Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2007
• Hibbeler, R. C.: Technische Mechanik 1 - Statik, München u.a., Pearson, 2012
• Gross, H., Hauger, W., Schröder, J., Wall, W., Technische Mechanik 1: Statik, Berlin, Springer Vieweg, 2016

• Klausur 2-stündig
• Klausur 1-stündig und Hausarbeit

1 Semester

Nur Sommersemester

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